DISEÑO DE UNA MICRORRED BASADA EN RENOVABLES PARA SUMINISTRAR ELECTRICIDAD A UN ÁREA DE CONCESIÓN DE LA EMPRESA ELÉCTRICA REGIONAL CENTRO SUR

Abstract

[ES] El presente trabajo tiene por objeto diseñar una microrred eléctrica basada en energías renovables para suministrar electricidad a un área de concesión de la Empresa Eléctrica Regional Centro Sur; enfocado principalmente en el concepto de microrredes, los cuales son sistemas pequeños e independientes; que tienen una combinación de tecnologías de energías convencionales y energías renovables, y poseen una alta fiabilidad, eficiencia y coste competitivo. Este concepto se aplica a los usuarios que se encuentran conectados a una estación de transformación de la E.E.R.C.S.; los cuales están ubicados en el sector del Tablón del cantón Santa Isabel provincia del Azuay al sur del Ecuador. Primero se realiza mediciones en tiempo real de los parámetros eléctricos necesarios para la obtención de la curva de carga. Luego se obtiene los datos de radiación solar de la base de datos de la NASA para así diseñar el sistema de generación fotovoltaico que incluye paneles solares, inversores; inversores-cargadores y sistema de baterías con autonomía de un día. Mediante la obtención de mediciones de velocidad del viento; se calcula los factores de forma y escala; para luego seleccionar un aerogenerador y determinar la energía anual obtenida con este sistema, el cual servirá de apoyo para la generación fotovoltaica de la microrred. En caso de que las condiciones climáticas del sitio de emplazamiento no sean muy favorables para un determinado período de tiempo, y las baterías se encuentren descargadas; se realiza el dimensionamiento de un sistema formado por un generador diésel de combustión interna. Una vez definido los equipos que conformarán la microrred eléctrica; se elabora un esquema en donde se observa cada una de las conexiones y funcionamiento de cada componente. Finalmente se elabora un presupuesto económico, el cual refleja el costo de implementación de la microrred y así determinar la viabilidad económica, técnica y medioambiental.

[CAT/VAL]Aquest treball té com a objectiu dissenyar una microxarxa elèctrica basada en energies renovables per subministrar electricitat a una àrea de concessió de l’Empresa Eléctrica Regional Centro Sur; enfocada principalment en el concepte de microxarxes, és a dir, sistemes xicotets i independents, que tenen una combinació de tecnologia d’energies convencionals i energies renovables i tenen una alta fiabilitat, eficiència i cost competitiu. Aquest concepte s’aplica als usuaris que es troben connectats a una estació de transformació de l’E.R.R.C.S.; els quals estan ubicats en el sector del Tablón del cantón Santa Isabel, província d’Azuay al sud d’Equador. Primer es realitzen mesuraments en temps real dels paràmetres elèctrics necessaris per a l’obtenció de la corba de càrrega. Després s’obtenen les dades de radiació solar de la base de dades de la NASA per així dissenyar el sistema de generació fotovoltaic que inclou panells solars, inversors, inversors-carregadors i sistemes de bateria amb autonomia d’un dia. Mitjançant l’obtenció de mesures de velocitat del vent, es calculen els factors de forma i escala, per després seleccionar un aerogenerador i determinar l’energia anual obtinguda amb aquest sistema, el qual servirà de suport per a la generació fotovoltaica de la microxarxa. En el cas que les condicions climàtiques del lloc de l’emplaçament no siguen molt favorables per a un determinat període de temps, i les bateries es troben descarregades, es realitza el dimensionament d’un sistema format per un generador dièsel de combustió interna. Una vegada definits els equips que conformaran la microxarxa elèctrica, s’elabora un esquema on s’observa cadascuna de les connexions i funcionament de cada component. Finalment s’elabora un pressupost econòmic, que reflecteix el cost de la implantació de la microxarxa i així es determina la viabilitat econòmica, tècnica i mediambiental.

[EN] The following project is aimed to design an electric microgrid based on renewable energy to supply electricity to a concession area of the Empresa Eléctrica Regional Centro Sur; mainly focused on the concept of microgrids, which are small and independent systems; with a combination of conventional energy technologies and renewable energy, and it has high reliability, efficiency and a competitive cost. The aforementioned concept will be applied particularly to users who are connected to a transformer station that is owned by the E.E.R.C.S. and it is installed in an area of Tablón of Santa Isabel district, Azuay province to the south of Ecuador. The starting point will be to make real-time measurements of electrical parameters necessary for obtaining the load curve. Then; the solar radiation data will be obtained from the database of NASA to design photovoltaic generation system that includes solar panels, inverters, inverters-chargers and battery system with autonomy of one day. Thereafter by obtaining measurements of wind speed; the form factor and scale factor will be calculated; and then select a wind generator and determine the annual energy to be obtained with this system, which will support the generation of photovoltaic energy microgrid. In case that weather conditions of the proposed site is not very favorable for a certain period of time, and the batteries are discharged; dimensioning generation system based on a generator diesel of internal combustion. Once defined the equipment that will make up the electrical microgrid; a scheme will be draw up where it observes each one of the connections and functioning of each component. Finally, it proceeds with the working out of an economic budget, which will reflect the cost of implementing the microgrid and determine the economic, technical and environmental viability.